锂聚合物电池

2013年11月22日出版

锂聚合物电池,或LiPo电池,是一种二次电池,应用于移动电子产品,笔记本电脑和无线电控制设备。随着研究重点的增加,脂质电池有望为下一代电池电动汽车提供动力。

脂肪的电池

脂电池是锂离子电池的高级版本。虽然这两种电池的正极和负极的化学成分是相同的,但主要的区别在于所使用的隔膜。锂离子电池使用的是一种被电解液覆盖着小孔的惰性物质,而LiPo电池使用的是被电解凝胶覆盖的微孔聚合物作为隔板。与锂离子电池相比,脂电池有几个优点。

  • 高能量密度到使用聚合物作为隔板,以降低阳极和阴极之间的化学反应中的能量壁垒。
  • 电池可以被塑成几种形状,也可以被缩小成薄膜固体聚合物的柔韧性。
  • 脂质电池在4.2伏特完全充电,并被认为在3.0伏特完全放电,因此允许一个相对的平电压放电曲线并在整个放电循环中提供可靠的性能。
  • 脂电池减少了自热由于内部阻抗低。
  • 脂质电池提高安全性由于电解质泄漏的机会由于无液体电解质而较低。

与锂离子电池相比,高制造成本和低容量等因素对脂质电池构成了挑战。

图1:归档趋势

锂聚合物电池的归档趋势

来源:基于Thomson Innovation数据的Aranca分析)

脂质电池是一个有吸引力的研究领域,在过去五年中有超过6000个专利申请。这项研究主要是由电子领域的广泛应用所推动的,该领域每年都以指数级的速度增长。

图2:发明的起源和管辖权的传播

锂聚合物电池的发明起源

来源:基于Thomson Innovation数据的Aranca分析)

日本是电池行业的先行者,在脂质电池的研究创新方面排名第一,其次是中国、韩国和美国。此外,韩国是主要市场,因为大多数大公司的存在手机、笔记本电脑等电子空间

图3:竞争格局

锂聚合物电池竞争风景

来源:基于Thomson Innovation数据的Aranca分析)

竞争格局表明,由于脂质电池相对于-à-vis其他传统电池的优势,大多数电子公司在创新方面处于领先地位。最活跃的受让人是丰田、三星、LG、日立和松下。这些公司的研究重点主要是提高电池容量、灵活性、安全性和充放电效率。发展这些特征的一些方法是:

  • 添加电解质材料以及凝胶聚合物;例如,使用陶瓷固体电解质;
  • 改善上述特性的有效聚合物的研究;和
  • 围绕阳极和阴极组成的创新。